Para qual dos seguintes processos termodinâmicos o aumento da energia interna de um gás ideal é igual ao calor adicionado ao gás?

A alternativa correta é letra B) Volume constante.

O primeiro princípio da termodinâmica afirma que a quantidade de calor (Q) fornecida a um sistema é igual ao trabalho realizado pelo gás (tau) mais a variação da energia interna (Delta U) sofrida por ele.

Q=tau + Delta U

Por outro lado, os gases realizam trabalho W de compressão ou expansão, conforme a seguinte expressão:

W = - PcdotDelta{V}

Então, notamos que o trabalho de um gás é função do produto da pressão pelo volume do gás.  E se não houver variação de volume do sistema onde se encontra o gás, então não haverá trabalho realizado sob o gás e, portanto, toda a energia recebida pelo gás será usada na elevação de sua energia interna Delta U.

Portanto, a situação apresentada no enunciado só poderá ocorrer em processos termodinâmicos a volume constante.

Gabarito: B